在 C 中使用 tmpfile() 时的临时文件位置

Question

$ man tmpfile 说

标准没有指定 tmpfile() 将使用的目录。 Glibc 将尝试<stdio.h> 中定义的路径前缀 P_tmpdir，如果 目录 /tmp 失败。

我正在使用 Ubuntu 13.10 x86_64、gcc 和 libc BTW。

所以当我尝试使用 tmpfile() 创建临时文件时，我在 /tmp 中看不到任何临时文件。 （我可以在 stdio.h 中看到 # define P_tmpdir "/tmp"）。这是我使用的代码 sn-p：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    FILE *tmp;

    tmp = tmpfile();                            // Where's this file?
    scanf("%*d");

    return 0;
}

$ ./tmpfile
现在，当 scanf 等待下一个（冗余）输入时，我应该能够在 /tmp 中看到一个临时文件。但我不能。那么这个 tmpfile 到底是在哪里创建的呢？

Answer 1

可能是目录中的文件项被直接删除了。在 POSIX 系统上，只要您有一个打开的文件描述符，文件本身在删除后仍然有效。 （在您的情况下隐藏在 FILE* 返回值中。）

使用该技术，没有人可以潜入并打开该文件，它只能通过您的变量 tmp 访问。

Answer 2

编译您的代码并通过strace 运行它会显示文件的位置和名称：

$ ./a.out
execve("./main", ["./main"], [/* 31 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0xe0c000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c51a000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY)      = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=103425, ...}) = 0
mmap(NULL, 103425, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f038c500000
close(3)                                = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\300\357\1\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1603600, ...}) = 0
mmap(NULL, 3717176, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f038bf71000
mprotect(0x7f038c0f3000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f038c2f3000, 20480, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x182000) = 0x7f038c2f3000
mmap(0x7f038c2f8000, 18488, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c2f8000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c4ff000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c4fe000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c4fd000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f038c4fe700) = 0
mprotect(0x7f038c2f3000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7f038c51c000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f038c500000, 103425)          = 0
stat("/tmp", {st_mode=S_IFDIR|0777, st_size=4096, ...}) = 0
getpid()                                = 25957
open("/tmp/tmpfflAlKG", O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, 0600) = 3
unlink("/tmp/tmpfflAlKG")               = 0
fcntl(3, F_GETFL)                       = 0x8002 (flags O_RDWR|O_LARGEFILE)
brk(0)                                  = 0xe0c000
brk(0xe2d000)                           = 0xe2d000
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=0, ...}) = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c519000
lseek(3, 0, SEEK_CUR)                   = 0
fstat(0, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 2), ...}) = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f038c518000
read(0, alk
"alk\n", 1024)                  = 4
exit_group(0)                           = ?

"/tmp/tmpfflAlKG" 是通过 open() 创建的

open("/tmp/tmpfflAlKG", O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, 0600) = 3

然后立即得到unlink()

unlink("/tmp/tmpfflAlKG")               = 0

所以可见的目录条目消失了。

由于仍然对进程开放，文件本身对进程保持有效，直到进程close()s 它。后者通过调用 exit_group() 隐式发生：

exit_group(0)                           = ?

Answer 3

来自https://en.cppreference.com/w/c/io/tmpfile：

在某些实现上（例如Linux），这个函数实际上是从文件系统中创建、打开并立即删除文件：只要程序持有一个已删除文件的打开文件描述符，该文件就存在，但是由于它被删除了，它的名字没有出现在任何目录中，因此没有其他进程可以打开它。一旦文件描述符关闭，或者程序一旦终止（正常或异常），文件占用的空间就会被文件系统回收。

在某些实现（例如 Windows）上，需要提升权限，因为该函数可能会在系统目录中创建临时文件。